Ученые из Нью-Йоркского университета показали, что фейерверки при горении выделяют свинец, медь и другие токсичные металлы. Эти металлы в чистом виде и их соединения используются для создания яркого цвета, но, как оказалось, они могут повреждать клетки человека и легкие животных. Статья исследователей опубликована в журнале Particle and Fibre Toxicology.

Чтобы создать яркие цвета, в фейерверки добавляют различные металлы, которые при горении на воздухе создают вспышки разного цвета. Например, красные фейерверки можно сделать из стронция, а синие — из меди.

Новая работа впервые показывает, как фейерверки воздействуют на клетки человека и животных, а также демонстрирует, какое количество частиц металлов может быть выброшено в атмосферу после их сгорания. В ходе исследования ученые собрали и проанализировали частицы, образовавшиеся в результате горения десяти разных типов фейерверков. Затем ученые воздействовали захваченными частицами на клетки легких человека и мышей. Особенно подробно ученые исследовали влияние низких доз металлов, которые примерно соответствуют концентрации загрязняющих веществ в воздухе Манхэттена.

В качестве маркеров цитотоксичности исследователи использовали концентрацию активных форм кислорода в клетках. Оказалось, что концентрация АФК в клетках организма мыши существенно зависела от типа фейерверка, но не была связана с размером частиц. Ученые выяснили, что количество АФК in vitro коррелирует с воспалением легких при орофарингеальной аспирации с концентрацией частиц PM10 (диаметром более 10 мкм) 100 мкг/мл.

Элементный анализ смесей, образовавшихся после горения каждого из образцов фейерверков, показал значительные различия в содержании металлов между ними. Авторы показали, что наибольшее количество АФК in vitro в клетках бронхиального эпителия вызывают продукты горения фейерверка под названием «Черная кукушка». Этот образец также содержал примерно 40 000 и 12 000 миллионных долей свинца и меди соответственно. Также «Черная кукушка» произвела самую сильную воспалительную реакцию у мышей. Это исследователи заметили по увеличению нейтрофилов в жидкости бронхоальвеолярного лаважа.

Новая работа является первым шагом, направленным на выявление потенциальных последствий однократного воздействия частиц, образовавшихся после сгорания фейерверков. Повторное воздействие, вероятно, вызывает больший эффект. В будущих работах ученые планируют измерить долгосрочное влияние этих веществ.